JP2000111763A - Light transmission system and signal processor - Google Patents

Light transmission system and signal processor

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JP2000111763A
JP2000111763A JP28745098A JP28745098A JP2000111763A JP 2000111763 A JP2000111763 A JP 2000111763A JP 28745098 A JP28745098 A JP 28745098A JP 28745098 A JP28745098 A JP 28745098A JP 2000111763 A JP2000111763 A JP 2000111763A
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JP
Japan
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light
signal light
signal
optical
optical bus
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Application number
JP28745098A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Hamada
勉 浜田
Masanori Hirota
匡紀 廣田
Shinya Kyozuka
信也 経塚
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for efficiently converging signal lights to a signal light receiving part, and for realizing miniaturization even in a structure corresponding to integration into multi-bits by directing incident signal lights to a light diffusing means, and collimating the signal lights diffused and emitted from the other edge. SOLUTION: When signal lights are emitted from a light emitting element 61 of one circuit board 6, the signal lights are made incident on a linear Fresnel lens 3, and the optical paths are converted by the linear Fresnel lens 3 so that the inputted signal lights can be directed to a light diffusing body 2. Then, when signal lights 611 reach the light diffusing body 2, the signal lights 611 are diffused and propagated to a linear Fresnel lens 4. The signal lights diffused by the light diffusing body 2 and made incident on the linear Fresnel lens 4 are collimated. The large part of the signal lights collimated by the part opposed to each light collecting sheet 5 of the linear Fresnel lens 4 among the signal lights collimated by the linear Fresnel lens 4 are made incident on each light collecting sheet 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号の伝送を担
う光伝送システム、およびその光伝送システムを用いた
データの送受を含む信号処理を行なう信号処理装置に関
する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical transmission system for transmitting an optical signal and a signal processing apparatus for performing signal processing including transmission and reception of data using the optical transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】超大規模集積回路(VLSI)の開発に
より、データ処理システムで使用する回路基板(ドータ
ーボード)の回路機能が大幅に増大してきている。回路
機能が増大するにつれて各回路基板への信号接続数が増
大する為、各回路基板(ドーダーボード)間をバス構造
で接続するデータバスボード(マザーボード)には、多
数の接続コネクタと接続線を必要とする並列アーキテク
チャが採用されてきている。接続線の多層化と微細化に
より並列化が進められ並列バスの動作速度の向上が図ら
れてきたが、接続配線間容量や接続配線抵抗に起因する
信号遅延により、システムの処理速度が並列バスの動作
速度によって制限されることもある。また、並列バス接
続配線の高密度化による電磁ノイズ(EMI:Elec
tromagnetic Interference)
の問題もシステムの処理速度向上に対しては大きな制約
となる。
2. Description of the Related Art With the development of very large scale integrated circuits (VLSI), circuit functions of circuit boards (daughter boards) used in data processing systems have been greatly increased. As the number of signal connections to each circuit board increases as circuit functions increase, the data bus board (motherboard) that connects each circuit board (doder board) with a bus structure requires a large number of connectors and connection lines. Has been adopted. Although parallelization has been promoted by increasing the number of connection lines and miniaturization, the operation speed of the parallel bus has been improved.However, the processing speed of the system has been reduced due to the signal delay caused by the capacitance between connection lines and the connection line resistance. May be limited by the operating speed of the device. In addition, electromagnetic noise (EMI: Elec) caused by increasing the density of parallel bus connection wiring
(tromagnetic Interference)
The problem described above is also a great constraint on improving the processing speed of the system.

【0003】この様な問題を解決し並列バスの動作速度
の向上を図る為に、光インターコネクションと呼ばれ
る、システム内光接続技術を用いることが検討されてい
る。光インターコネクション技術の概要は、『内田禎
二、回路実装学術講演大会 15C01,pp.201
〜202』や『富室 久他.,“光インタコネクション技
術の現状と動向 ",IEEE Tokyo Sect
ion Denshi Tokyo No.33 p
p.81〜86,1994』に記載されている様に、シ
ステムの構成内容により様々な形態が提案されている。
In order to solve such a problem and improve the operation speed of the parallel bus, use of an in-system optical connection technique called optical interconnection has been studied. The outline of the optical interconnection technology is described in “Sadaji Uchida, Academic Lecture Meeting on Circuit Packaging, 15C01, pp. 146-64”. 201
-202 ”and“ Hisami Tomomi, et al., “Current Situation and Trend of Optical Interconnection Technology”, IEEE Tokyo Sect.
ion Denshi Tokyo No. 33 p
p. 81-86, 1994], various modes are proposed depending on the configuration of the system.

【0004】従来提案された様々な形態の光インターコ
ネクション技術のうち、特開平2−41042号公報に
は、高速、高感度の発光/受光デバイスを用いた光デー
タ伝送方式をデータバスに適用した例が開示されてお
り、そこには、各回路基板の表裏両面に発光/受光デバ
イスを配置し、システムフレームに組み込まれた隣接す
る回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結
合した、各回路基板相互間のループ伝送用の直列光デー
タ・バスが提案されている。この方式では、ある1枚の
回路基板から送られた信号光が隣接する回路基板で光/
電気変換され、さらにその回路基板でもう一度電気/光
変換されて、次に隣接する回路基板に信号光を送るとい
うように、各回路基板が順次直列に配列され各回路基板
上で光/電気変換、電気/光変換を繰り返しながらシス
テムフレームに組み込まれた全ての回路基板間に伝達さ
れる。この為、信号伝達速度は各回路基板上に配置され
た受光/発光デバイスの光/電気変換・電気/光変換速
度に依存すると同時にその制約を受ける。また、各回路
基板相互間のデータ伝送には、各回路基板上に配置され
た受光/発光デバイスによる、自由空間を介在させた光
結合を用いている為、隣接する回路基板表裏両面に配置
されている発光/受光デバイスの光学的位置合わせが行
なわれ全ての回路基板が光学的に結合していることが必
要となる。さらに、自由空間を介して結合されている
為、隣接する光データ伝送路間の干渉(クロストーク)
が発生しデータの伝送不良が予想される。また、システ
ムフレーム内の環境、例えば埃などにより信号光が散乱
することによりデータの伝送不良が発生することも予想
される。さらに、各回路基板が直列に配置されているた
め、いずれかのボードが取りはずされた場合にはそこで
接続が途切れてしまい、それを補うための余分な回路基
板が必要となる。すなわち、回路基板を自由に抜き差し
することができず、回路基板の数が固定されてしまうと
いう問題がある。
[0004] Among various types of optical interconnection techniques proposed in the past, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-41042 discloses an optical data transmission system using a high-speed, high-sensitivity light emitting / receiving device applied to a data bus. An example is disclosed in which light emitting / receiving devices are arranged on both front and back surfaces of each circuit board, and light emitting / receiving devices on adjacent circuit boards incorporated in the system frame are spatially optically coupled. A serial optical data bus for loop transmission between circuit boards has been proposed. In this method, signal light transmitted from one circuit board is transmitted to an adjacent circuit board by light / light.
Each of the circuit boards is sequentially arranged in series so that the electrical conversion is performed, the electrical / optical conversion is performed once again on the circuit board, and the signal light is transmitted to the next adjacent circuit board. Is transmitted between all circuit boards incorporated in the system frame while repeating electrical / optical conversion. For this reason, the signal transmission speed depends on the optical / electrical conversion / electrical / optical conversion speed of the light receiving / light emitting device arranged on each circuit board and is also restricted by the speed. In addition, since data transmission between each circuit board uses optical coupling via a free space by a light receiving / light emitting device arranged on each circuit board, it is arranged on both front and back surfaces of an adjacent circuit board. It is necessary that the light emitting / receiving devices are optically aligned and all the circuit boards are optically coupled. Furthermore, since the optical data transmission lines are connected via free space, interference between adjacent optical data transmission lines (crosstalk) occurs.
Occurs and data transmission failure is expected. In addition, it is expected that data transmission failure occurs due to scattering of signal light due to an environment in the system frame, for example, dust or the like. Furthermore, since the circuit boards are arranged in series, if any one of the boards is removed, the connection is interrupted there, and an extra circuit board is required to compensate for the disconnection. That is, there is a problem that the circuit board cannot be freely inserted and removed, and the number of circuit boards is fixed.

【0005】また、2次元アレイデバイスを利用した回
路基板相互間のデータ伝送技術が、特開昭61−196
210号公報に開示されている。ここに開示された技術
は、平行な2面を有する、光源に対置されたプレートを
具備し、プレート表面に配置された回折格子、反射素子
により構成された光路を介して回路基板間を光学的に結
合する方式である。この方式では、1 点から発せられた
光を固定された1点にしか接続できず電気バスの様に全
ての回路ボード間を網羅的に接続することができない、
回折格子、反射素子による集積型の複雑な光学系が必要
となり、位置合わせ等も難しい為、光学素子の位置ずれ
に起因して、隣接する光データ伝送路間の干渉(クロス
トーク)が発生しデータの伝送不良が予想される、回路
基板間の接続情報はプレート表面に配置された回折格
子、反射素子により決定されるため、回路基板を自由に
抜き差しすることができず拡張性が低い、という様々な
問題がある。
A data transmission technique between circuit boards using a two-dimensional array device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-196.
No. 210 discloses this. The technology disclosed herein includes a plate having two parallel surfaces and opposed to a light source, and optically connects between circuit boards via an optical path formed by a diffraction grating and a reflective element arranged on the plate surface. It is a method to combine with. In this method, light emitted from one point can be connected to only one fixed point, and it is not possible to connect all circuit boards comprehensively like an electric bus.
Since an integrated complex optical system including a diffraction grating and a reflective element is required, and alignment is difficult, interference (crosstalk) between adjacent optical data transmission lines occurs due to a displacement of the optical element. Data transmission failure is expected, connection information between circuit boards is determined by the diffraction grating and reflection element arranged on the plate surface, so the circuit board can not be freely inserted and removed, and the expandability is low. There are various problems.

【0006】2次元アレイデバイスを利用した回路基板
相互間のデータ伝送の他の技術が、特開平4−1344
15号公報に開示されている。 ここに開示された技術
は、 空気よりも屈折率の高い透明な物質の中に、 負の曲
率を有する複数個のレンズが上記物質の表面に形成され
たレンズアレイと、 光源から出射した光を上記レンズア
レイの側面から入射せしめる為の光学系とを用いてい
る。 また、 負の曲率を有する複数個のレンズに代えて、
屈折率の低い領域やホログラムを用いた技術も開示され
ている。 この技術では、 側面から入射した光が、上記負
の曲率を有する複数個のレンズ、もしくは屈折折率の低
い領域やホログラムの構成された部分から面上に分配さ
れて出射する作用を用いてデータ伝送を行っている。 従
って、 入射位置と、複数個のレンズ、もしくは屈折率の
低い領域やホログラムの構成された面上の出射位置との
位置関係により出射信号の強度がバラツクことが考えら
れる。また、 側面から入射した光が対向する側面から抜
けてしまう割合も高いと考えられ、 信号伝播に利用され
る光の効率が低い。 さらに、 面上に構成される負の曲率
を有する複数個のレンズやこれに代わる屈折率の低い領
域やホログラムの位置に回路基板の光入力素子を配置す
る必要がある為、 回路基板を配置する為の自由度がなく
拡張性が低いという様々な問題がある。
Another technique for transmitting data between circuit boards using a two-dimensional array device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1344.
No. 15 discloses this. The technology disclosed herein is based on a lens array in which a plurality of lenses having a negative curvature are formed on the surface of a transparent material having a higher refractive index than air, and a light emitted from a light source. An optical system for making light enter from the side surface of the lens array is used. Also, instead of a plurality of lenses having a negative curvature,
A technique using a region having a low refractive index and a hologram is also disclosed. In this technology, the light incident from the side is distributed to the surface from a plurality of lenses having the above negative curvature, or a region having a low refractive index or a portion formed with a hologram, and the data is emitted using the function of emitting the light. Transmitting. Therefore, it is conceivable that the intensity of the output signal varies due to the positional relationship between the incident position and the output position on the surface where the plurality of lenses or the low refractive index or the hologram is formed. In addition, it is considered that the ratio of light incident from the side surface to escape from the opposite side surface is high, and the efficiency of light used for signal propagation is low. Furthermore, it is necessary to arrange the optical input element of the circuit board in a plurality of lenses having a negative curvature formed on the surface and a region having a low refractive index instead of the lens or a hologram, so that the circuit board is arranged. There are various problems that there is no degree of freedom and the expandability is low.

【0007】これらの問題を解決する手段として、特開
平10−123350号公報に開示されているシート状
の光バスがある。この光バスは、内部に入射した信号光
を拡散して伝播し外部に出射するものであるため、ある
1つの入射ポイントから入射した信号光を複数の出射ポ
イントに伝送することができる。また、この光バスは、
受発光部を有した複数の回路基板との光学的な結合を容
易に行なうことができ、精密な光学的位置合わせを必要
としない。また、回路基板の数や、それら回路基板の取
付位置を自由に変えることができ、拡張性に富んだ自由
度の高いシステムを構築できる。さらに、この光バス
は、信号光を、自由空間ではなくその光バス内部を伝播
させて伝送しているため、埃などによる光の散乱が防止
され、データの伝送不良が防止される。ところがこの光
バスは入射した信号光をあらゆる方向に拡散しているた
め、光の大半が受光部以外の部分へ放出されてしまう。
従って、受光部での光強度は非常に弱いものとなってし
まい、高速化や低消費電力化を図る上で問題がある。こ
の問題を解決するために、シート状光バスとして、一方
の端縁に信号光入射部を有するとともに反対側の他方の
端縁に信号光出射部を有し、さらに、その信号光入射部
に光拡散手段を設け、その光拡散手段により信号光を信
号光出射部に向けて拡散させる光伝送層を備えた光バス
を採用することが考えられる。この光バスでは、信号光
入射部に設けた光拡散手段の光の拡散分布を制御するこ
とにより光の利用効率を向上させることができ、特開平
10−123350号公報の光バスよりも高速化や低消
費電力化を図ることができるが、この信号光入射部に光
拡散手段を設けたシート状光バスにおいても、以下のよ
うな問題点がある。
As means for solving these problems, there is a sheet-shaped optical bus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-123350. Since the optical bus diffuses and propagates the signal light that has entered the inside and emits the signal light to the outside, it is possible to transmit the signal light that enters from a certain incident point to a plurality of emission points. Also, this optical bus
Optical coupling with a plurality of circuit boards having light emitting and receiving portions can be easily performed, and precise optical alignment is not required. In addition, the number of circuit boards and the mounting positions of those circuit boards can be freely changed, and a highly expandable and highly flexible system can be constructed. Further, since the optical bus transmits and transmits the signal light not through the free space but inside the optical bus, scattering of light due to dust and the like is prevented, and data transmission failure is prevented. However, since this optical bus diffuses the incident signal light in all directions, most of the light is emitted to portions other than the light receiving portion.
Therefore, the light intensity at the light receiving section becomes very weak, and there is a problem in achieving high speed and low power consumption. In order to solve this problem, as a sheet-shaped optical bus, a signal light incident portion is provided at one end and a signal light emitting portion is provided at the other end on the opposite side. It is conceivable to employ an optical bus provided with a light diffusing unit and provided with an optical transmission layer for diffusing the signal light toward the signal light emitting unit by the light diffusing unit. In this optical bus, the light use efficiency can be improved by controlling the light diffusion distribution of the light diffusion means provided in the signal light incident portion, and the speed is higher than that of the optical bus disclosed in JP-A-10-123350. However, the sheet-type optical bus provided with the light diffusing means at the signal light incident portion has the following problems.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した光拡散手段を
備えた光バスを採用して複数の回路基板相互間でのデー
タ伝送を行う場合、発光素子が搭載された複数の回路基
板を、これら複数の回路基板の発光素子が光バスの信号
光入射部側の端縁に対向するように、その端縁に沿って
配列するとともに、受光素子が搭載された複数の回路基
板を、これら複数の回路基板の受光素子が光バスの信号
光出射部側の端縁に対向するように、その端縁に沿って
配列する。従って、光バスの信号光出射部側の端縁に対
向して互いに隣り合う受光素子は、少なくとも、回路基
板自体の厚さとその回路基板上に搭載される回路の厚さ
との双方をあわせた厚さ分の間隔を置いて配置される。
従って、光拡散手段によって、信号光出射部が備えられ
た端縁に向けて拡散して伝播する信号光の一部は、互い
に隣り合う受光素子の間、つまり、受光素子の無いとこ
ろに伝播し、信号光の利用効率が低下するという問題が
ある。この問題を解決するために、信号光出射部と受光
素子との間に、その受光素子の受光面の径よりも大きい
径の集光レンズを設けることが考えられるが、複数の光
伝送層を積層することにより多ビット化に対応した光バ
スを構成した場合、それら各光伝送層それぞれを、各集
光レンズそれぞれに対応した位置に配置する必要があ
る。従って、信号光の利用効率をより高くしようとして
それら各集光レンズの径を大きくすると、光伝送層の積
層のピッチを大きくする必要があり、光バス自体が大型
になってしまうという問題がある。この問題を解決する
ために、例えば、光バスの信号光出射部側の端面を、受
光素子に向けて光伝送層の幅方向に集光作用を持つシリ
ンドリカルなレンズ面に形成することが考えられるが、
光伝送層の幅方向に集光作用を持たせると、その焦点距
離だけ光が進むと今度はその光が光伝送層の厚さ方向に
拡散してしまい、光を受光素子に向けて効率よく集光す
ることができないという問題がある。
When data transmission between a plurality of circuit boards is performed by employing the optical bus having the above-described light diffusing means, the plurality of circuit boards on which the light emitting elements are mounted are mounted on the plurality of circuit boards. The light emitting elements of the plurality of circuit boards are arranged along the edge of the optical bus so as to face the edge on the signal light incident side, and the plurality of circuit boards on which the light receiving elements are mounted are formed by the plurality of circuit boards. The light receiving elements of the circuit board are arranged along the edge of the optical bus so as to face the edge on the signal light emitting portion side. Therefore, the light receiving elements that are adjacent to each other in opposition to the edge of the optical bus on the signal light emitting portion side have at least both the thickness of the circuit board itself and the thickness of the circuit mounted on the circuit board. It is arranged at intervals of minutes.
Therefore, a part of the signal light that is diffused and propagated toward the edge provided with the signal light emitting portion by the light diffusing means is propagated between the light receiving elements adjacent to each other, that is, in a place where there is no light receiving element. However, there is a problem that the use efficiency of the signal light is reduced. In order to solve this problem, it is conceivable to provide a condensing lens having a diameter larger than the diameter of the light receiving surface of the light receiving element between the signal light emitting portion and the light receiving element. When an optical bus corresponding to multi-bits is configured by stacking, it is necessary to dispose each of these optical transmission layers at a position corresponding to each of the condenser lenses. Therefore, if the diameter of each of the condensing lenses is increased in order to increase the utilization efficiency of the signal light, it is necessary to increase the pitch of the optical transmission layer, and the optical bus itself becomes large. . In order to solve this problem, for example, it is conceivable to form the end surface of the optical bus on the signal light emitting portion side on a cylindrical lens surface having a light condensing action in the width direction of the optical transmission layer toward the light receiving element. But,
If light is condensed in the width direction of the light transmission layer, the light will diffuse in the thickness direction of the light transmission layer when the light travels by the focal length, and the light will be efficiently directed to the light receiving element. There is a problem that light cannot be collected.

【0009】本発明は、上記事情に鑑み、信号光受光部
に信号光を効率よく集光することができ、多ビット化に
対応した構造にしても小型化が図られた光伝送システ
ム、およびその光伝送システムを採用した信号処理装置
を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention provides an optical transmission system capable of efficiently condensing signal light on a signal light receiving unit and having a reduced size even with a structure corresponding to multi-bits. It is an object of the present invention to provide a signal processing device employing the optical transmission system.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の光伝送シ
ステムは、 (1) 二次元的に広がる形状を有し、一方の端縁から
信号光を入射しその入射した信号光を他方の端縁に向け
て伝播してその他方の端縁からその信号光を出射する光
バス本体であって、その光バス本体内の所定点に、信号
光を拡散させる光拡散手段を有する光バス本体と、上記
一方の端縁側に設けられた、入射した信号光を上記所定
点に配置された光拡散手段に向かわせる光路変換手段
と、上記他方の端縁側に設けられた、上記光拡散手段で
拡散されその他方の端縁から出射した信号光をコリメー
トするコリメート手段とを備えた光バス (2) 上記光バス本体の他方の端縁側に設けられた、
上記光バス本体と同一方向に広がる形状を有し、上記コ
リメート手段がコリメートした信号光の一部を集光する
集光素子を備えたことを特徴とする。
A first optical transmission system according to the present invention has the following features. (1) It has a shape that spreads two-dimensionally, and enters signal light from one edge and converts the incident signal light to the other. An optical bus main body that propagates toward the edge of the optical bus and emits the signal light from the other edge, and has an optical diffusion means for diffusing the signal light at a predetermined point in the optical bus main body. A main body, an optical path conversion unit provided on the one edge side for directing the incident signal light to a light diffusion unit arranged at the predetermined point, and the light diffusion unit provided on the other edge side An optical bus provided with a collimating means for collimating the signal light emitted from the other edge diffused by the above (2) provided on the other edge side of the optical bus main body;
The collimator has a shape that spreads in the same direction as the optical bus main body, and the collimator includes a condensing element that condenses a part of the collimated signal light.

【0011】本発明の第2の光伝送システムは、 (1) 二次元的に広がる形状を有し、一方の端縁から
信号光を入射しその入射した信号光を他方の端縁に向け
て伝播してその他方の端縁からその信号光を出射する複
数の光伝送層であって、信号光を拡散させる光拡散手段
を各光伝送層内の各所定点に有する複数の光伝送層が、
これら複数の光伝送層の一方の端縁どうしが互いに同一
方向を向くとともに、他方の端縁どうしが互いに同一方
向を向いて順次に積層された状態に配置された光バス本
体と、上記光バスの一方の端縁側に設けられた、入射し
た信号光を上記複数の光伝送層それぞれの所定点に配置
された各光拡散手段に向かわせる光路変換手段と、上記
光バス本体の他方の端縁側に設けられた、上記各光拡散
手段で拡散され上記光バス本体の他方の端縁から出射し
た信号光をコリメートするコリメート手段とを備えた光
バス (2) 上記光バス本体の他方の端縁側に、上記複数の
光伝送層それぞれに対応して設けられた、その光伝送層
と同一方向に広がる形状を有し、対応する光伝送層から
出射し上記コリメート手段がコリメートした信号光の一
部を集光する、上記光伝送層の積層方向に配列された複
数の集光素子を備えたことを特徴とする。
The second optical transmission system according to the present invention has the following features. (1) The optical transmission system has a two-dimensionally spread shape, receives signal light from one edge, and directs the incident signal light to the other edge. A plurality of light transmission layers that propagate and emit the signal light from the other edge, and a plurality of light transmission layers having light diffusion means for diffusing the signal light at each predetermined point in each light transmission layer,
An optical bus body in which one edge of each of the plurality of optical transmission layers faces in the same direction and the other edge faces in the same direction and is sequentially stacked; An optical path converting means provided on one edge side of the optical bus body for directing incident signal light to each light diffusing means arranged at a predetermined point of each of the plurality of optical transmission layers; and the other edge side of the optical bus main body. And a collimating means for collimating the signal light diffused by the respective light diffusing means and emitted from the other end of the optical bus main body. (2) The other end side of the optical bus main body A portion of the signal light that is provided corresponding to each of the plurality of light transmission layers and has a shape that spreads in the same direction as the light transmission layer, and is emitted from the corresponding light transmission layer and collimated by the collimating means. Focus Characterized by comprising a plurality of condensing elements arranged in the stacking direction of the light transmission layer.

【0012】本発明の信号処理装置は、 (1)基体 (2)信号光を出射する信号光出射体とその信号光出射
体が出射する信号光に担持させる信号を生成する回路と
が搭載された複数の第1の回路基板 (3)信号光を入射する信号光入射体と、二次元的に広
がる形状を有し上記コリメート手段がコリメートした信
号光の一部を上記信号光入射体に集光する集光素子と、
その信号光入射体から入射した信号光が担持する信号に
基づく信号処理を行なう回路とが搭載された複数の第2
の回路基板 (4)二次元的に広がる形状を有し、一方の端縁から信
号光を入射しその入射した信号光を他方の端縁に向けて
伝播してその他方の端縁からその信号光を出射する光バ
ス本体であって、その光バス本体内の所定点に、信号光
を拡散させる光拡散手段を有する光バス本体と、上記一
方の端縁側に設けられた、入射した信号光を上記所定点
に配置された光拡散手段に向かわせる光路変換手段と、
上記他方の端縁側に設けられた、上記光拡散手段で拡散
されその他方の端縁から出射した信号光をコリメートす
るコリメート手段とを備えた光バス (5)上記複数の第1の回路基板それぞれを、それら複
数の第1の回路基板それぞれに搭載された信号光出射体
それぞれが上記光バスの一方の端縁と光学的に結合され
る状態に上記基体上に固定するとともに、上記複数の第
2の回路基板を、それら第2の回路基板それぞれに搭載
された集光素子それぞれが上記光バスの広がる方向と同
一方向に広がり、かつその光バスの他方の端縁と光学的
に結合される状態に上記基体上に固定する複数の基体固
定部を備えたことを特徴とする。
The signal processing device according to the present invention includes: (1) a base; (2) a signal light emitting body for emitting signal light and a circuit for generating a signal carried by the signal light emitted by the signal light emitting body. A plurality of first circuit boards; (3) a signal light incident body on which the signal light is incident, and a part of the signal light having a shape which spreads two-dimensionally and which is collimated by the collimating means to the signal light incident body. A light-collecting element that emits light,
And a circuit for performing signal processing based on a signal carried by the signal light incident from the signal light incident body.
(4) having a shape that spreads two-dimensionally, receives signal light from one edge, propagates the incident signal light toward the other edge, and transmits the signal light from the other edge. An optical bus main body for emitting light, the optical bus main body having a light diffusing means for diffusing the signal light at a predetermined point in the optical bus main body, and the incident signal light provided on the one edge side. An optical path changing means for directing the light to the light diffusing means arranged at the predetermined point,
An optical bus provided on the other end side and provided with a collimating unit for collimating the signal light diffused by the light diffusing unit and emitted from the other end; (5) each of the plurality of first circuit boards Is fixed on the base in a state where each of the signal light emitting bodies mounted on each of the plurality of first circuit boards is optically coupled to one edge of the optical bus, and the plurality of The two circuit boards are arranged such that the light-collecting elements mounted on the second circuit boards respectively extend in the same direction as the optical bus extends, and are optically coupled to the other end of the optical bus. A plurality of base fixing portions fixed on the base in the state are provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態で
ある第1の光伝送システムを備えた、本発明の第2実施
形態である信号処理装置を示す上面図、図2は、その信
号処理装置をA−A方向から見た図である。この図2に
おいて、光伝送システムが備えている光バス20は、A
−A方向から見た断面図が示されている。
FIG. 1 is a top view showing a signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention provided with a first optical transmission system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a diagram of the signal processing device viewed from the AA direction. In FIG. 2, the optical bus 20 included in the optical transmission system is A
A cross-sectional view as viewed from the -A direction is shown.

【0014】この信号処理装置100は、図1に示すよ
うに、光バス20と、2次元的に広がった形状を有する
4つの集光シート5とからなる光伝送システム50を備
えている。光バス20は、2次元的に広がった形状を有
し信号光の伝送を担う光伝送層1を備えている。この光
伝送層1は光バス20の本体をなすものであり、ここで
は、光伝送層1として、厚さ0.5mmに成形された光
透過率の高いPMMA(ポリメチルメタクリレート)が
用いられている。この光伝送層1内の中央部には、信号
光を拡散させる円柱状の光拡散体2が備えられている。
また、この光伝送層1の一方の端面にはリニアフレネル
レンズ3(本発明にいう光路変換手段の一例)が接着さ
れ、他方の端面にはリニアフレネルレンズ4(本発明に
いうコリメート手段の一例)が接着されている。これら
リニアフレネルレンズ3,4は互いに同一形状であり、
いずれも光拡散体2に焦点を有する。ここでは、リニア
フレネルレンズ3,4の材料として、光伝送層1の材料
と同じPMMAが用いられている。このリニアフレネル
レンズ3,4の作用については後述する。
As shown in FIG. 1, the signal processing apparatus 100 includes an optical transmission system 50 including an optical bus 20 and four light-collecting sheets 5 having a two-dimensionally spread shape. The optical bus 20 includes an optical transmission layer 1 having a two-dimensionally spread shape and transmitting signal light. The light transmission layer 1 forms the main body of the optical bus 20. Here, as the light transmission layer 1, PMMA (polymethyl methacrylate) having a high light transmittance and molded to a thickness of 0.5 mm is used. I have. At the center of the light transmission layer 1, a columnar light diffuser 2 for diffusing signal light is provided.
A linear Fresnel lens 3 (an example of an optical path changing means according to the present invention) is adhered to one end face of the optical transmission layer 1, and a linear Fresnel lens 4 (an example of a collimating means according to the present invention) is adhered to the other end face. ) Is glued. These linear Fresnel lenses 3 and 4 have the same shape as each other,
Each has a focus on the light diffuser 2. Here, the same PMMA as the material of the light transmission layer 1 is used as the material of the linear Fresnel lenses 3 and 4. The operation of the linear Fresnel lenses 3 and 4 will be described later.

【0015】上述した光伝送層1およびリニアフレネル
レンズ3,4を製造するには、例えば、PMMAが流し
込まれる、光伝送層およびリニアフレネルレンズそれぞ
れの型を用意し、それぞれの型をPMMAが充分に溶け
る温度に加熱しておき、充分に加熱され溶融状態にある
PMMAをそれぞれの型に流し込み、ゆっくりと時間を
かけて冷却した後、それぞれの型から取り出せばよい。
In order to manufacture the light transmission layer 1 and the linear Fresnel lenses 3 and 4 described above, for example, a mold for each of the light transmission layer and the linear Fresnel lens into which PMMA is poured is prepared. The PMMA may be heated to a temperature at which it can be melted, and the sufficiently heated and molten PMMA is poured into each mold, cooled slowly over time, and then removed from each mold.

【0016】また、この信号処理装置100は、リニア
フレネルレンズ3に沿って配列された4枚の回路基板6
と、もう一方のリニアフレネルレンズ4に沿って配列さ
れた4枚の回路基板7とを備えている。回路基板6,7
のうちの、回路基板6には、信号光を出射する発光素子
61と、その発光素子61から出射される信号光に担持
させる信号を生成する回路(図示せず)とが搭載されて
おり、各回路基板6に搭載された発光素子61は、リニ
アフレネルレンズ3に対向した位置に配置されている。
また、回路基板7には、信号光を受光する受光素子71
と、光伝送システム50を構成する集光シート5と、受
光素子71が受光した信号光が担持する信号に基づく信
号処理を行う回路(図示せず)とが搭載されている。各
回路基板7の、リニアフレネルレンズ4と対向する部分
には切欠き部が設けられており、その切欠き部に、図2
に示すように、集光シート5が差し込まれている。この
集光シート5は光伝送層1の厚さと同じ厚さに形成され
ている。また、この集光シート5は、リニアフレネルレ
ンズ4に対向した位置に、光伝送層1の広がる方向と同
一方向に広がるように配置されている。この集光シート
5の、リニアフレネルレンズ4と対向する端面はシリン
ドリカルレンズ面5aであり、そのシリンドリカルレン
ズ面5aは反対側の端面5bに焦点を有している。ま
た、受光素子71は、その受光面が、集光シート5の端
面5bに接触するように搭載されている。
The signal processing device 100 includes four circuit boards 6 arranged along the linear Fresnel lens 3.
And four circuit boards 7 arranged along the other linear Fresnel lens 4. Circuit boards 6, 7
Among them, on the circuit board 6, a light emitting element 61 for emitting signal light and a circuit (not shown) for generating a signal to be carried by the signal light emitted from the light emitting element 61 are mounted. The light emitting element 61 mounted on each circuit board 6 is disposed at a position facing the linear Fresnel lens 3.
A light receiving element 71 for receiving signal light is provided on the circuit board 7.
And a light-collecting sheet 5 constituting the optical transmission system 50, and a circuit (not shown) for performing signal processing based on a signal carried by the signal light received by the light receiving element 71. A notch is provided in a portion of each circuit board 7 facing the linear Fresnel lens 4, and the notch is
As shown in the figure, the light-collecting sheet 5 is inserted. The light-collecting sheet 5 is formed to have the same thickness as the light transmission layer 1. The light-collecting sheet 5 is arranged at a position facing the linear Fresnel lens 4 so as to spread in the same direction as the direction in which the light transmission layer 1 spreads. The end surface of the light-collecting sheet 5 facing the linear Fresnel lens 4 is a cylindrical lens surface 5a, and the cylindrical lens surface 5a has a focal point on the opposite end surface 5b. The light receiving element 71 is mounted such that the light receiving surface thereof comes into contact with the end face 5 b of the light-collecting sheet 5.

【0017】以下、発光素子が信号光を出射し、その信
号光が受光素子で受光される様子を、図3、図4ととも
に、必要に応じて図1、図2を参照しながら説明する。
Hereinafter, the manner in which the light emitting element emits signal light and the signal light is received by the light receiving element will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and FIGS. 1 and 2 as necessary.

【0018】図3は、図1、図2に示す光バスの右半分
(リニアフレネルレンズ4側)と、そのリニアフレネル
レンズ4に対向して配置された回路基板7とを示す図、
図4は、リニアフレネルレンズ4、集光シート5、およ
び受光素子71が配置された部分の拡大側面図である。
FIG. 3 is a diagram showing the right half (on the side of the linear Fresnel lens 4) of the optical bus shown in FIGS. 1 and 2, and a circuit board 7 arranged to face the linear Fresnel lens 4.
FIG. 4 is an enlarged side view of a portion where the linear Fresnel lens 4, the light collecting sheet 5, and the light receiving element 71 are arranged.

【0019】4枚の回路基板6(図1参照)のうちのあ
る1枚の回路基板6(ここでは、図1において、一番奥
に配置された回路基板)の発光素子61から信号光が出
射されると、その信号光はリニアフレネルレンズ3に入
射する。このリニアフレネルレンズ3は、そのリニアフ
レネルレンズ3に入射した信号光が光拡散体2に向かう
ように光路を変換するものである。具体的には、このリ
ニアフレネルレンズ3は、光伝送層1の厚さ方向につい
ては光路変換しないが、光拡散体2に焦点を有している
ため、そのリニアフレネルレンズ3に入射した信号光が
光伝送層1の幅方向(リニアフレネルレンズ3の長手方
向)について光拡散体2に向かうように光路変換する。
従って、リニアフレネルレンズ3に入射した信号光は、
光伝送層1の幅方向について光拡散体2に向かうように
光路が変換された信号光611となり光伝送層1内を伝
播する。
Signal light is emitted from the light emitting element 61 of one of the four circuit boards 6 (see FIG. 1) (here, the circuit board disposed at the innermost side in FIG. 1). When emitted, the signal light enters the linear Fresnel lens 3. The linear Fresnel lens 3 converts the optical path so that the signal light incident on the linear Fresnel lens 3 goes to the light diffuser 2. More specifically, the linear Fresnel lens 3 does not change the optical path in the thickness direction of the light transmission layer 1, but has a focus on the light diffuser 2. Is converted in the width direction of the light transmission layer 1 (longitudinal direction of the linear Fresnel lens 3) toward the light diffuser 2.
Therefore, the signal light incident on the linear Fresnel lens 3 is
The signal light 611 is converted into an optical path toward the light diffuser 2 in the width direction of the light transmission layer 1 and propagates in the light transmission layer 1.

【0020】この光伝送層1が備えている光拡散体2
は、リニアフレネルレンズ3に入射しその光拡散体2に
到達した信号光を、反対側のリニアフレネルレンズ4に
向けて、そのリニアフレネルレンズ4の全長に渡って拡
散する光透過型の光拡散体である。従って、信号光61
1が光拡散体2に到達すると、その信号光611は拡散
しながらリニアフレネルレンズ4に向かって伝播する。
尚、この光拡散体2は円柱状であるが、例えば、球形
状、直方体形状、楕円体形状であってもよい。その光拡
散体2で拡散した信号光のうち、光伝送層1の表裏面で
全反射しながらリニアフレネルレンズ4に向かって伝播
する信号光、および、直接リニアフレネルレンズ4に向
かって伝播する信号光が、リニアフレネルレンズ4に到
達する。図3には、光拡散体2で拡散しリニアフレネル
レンズ4に到達する信号光711を8本の矢印で示して
ある。リニアフレネルレンズ4は、光拡散体2で拡散さ
れそのリニアフレネルレンズ4に入射した信号光をコリ
メートするものである。具体的には、このリニアフレネ
ルレンズ4は、そのリニアフレネルレンズ4に入射した
信号光を、光伝送層1の厚さ方向についてはコリメート
しないが、光拡散体2に焦点を有しているため、光伝送
層1の幅方向についてコリメートするものである。従っ
て、リニアフレネルレンズ4でコリメートされる信号光
711のうち、リニアフレネルレンズ4の、各集光シー
ト5と対向する部分でコリメートされる信号光の大部分
は、各集光シート5に入射する。各集光シート5に入射
した信号光は、図4に示すように、各集光シート5の表
裏面で全反射しながらあるいは直接に各受光素子71に
向けて集光され各受光素子71で受光される。尚、図4
において、光伝送層1内から集光シート5内を経由して
受光素子71で受光される信号光711は多数の線で示
されている。
The light diffuser 2 included in the light transmission layer 1
Is a light transmission type light diffusion that diffuses the signal light incident on the linear Fresnel lens 3 and reaching the light diffuser 2 toward the opposite linear Fresnel lens 4 over the entire length of the linear Fresnel lens 4. Body. Therefore, the signal light 61
When 1 reaches the light diffuser 2, the signal light 611 propagates toward the linear Fresnel lens 4 while diffusing.
The light diffuser 2 has a columnar shape, but may have a spherical shape, a rectangular parallelepiped shape, or an elliptical shape, for example. Of the signal light diffused by the light diffuser 2, the signal light propagating toward the linear Fresnel lens 4 while being totally reflected on the front and back surfaces of the optical transmission layer 1, and the signal light propagating directly toward the linear Fresnel lens 4 Light reaches the linear Fresnel lens 4. In FIG. 3, the signal light 711 that is diffused by the light diffuser 2 and reaches the linear Fresnel lens 4 is indicated by eight arrows. The linear Fresnel lens 4 collimates the signal light diffused by the light diffuser 2 and incident on the linear Fresnel lens 4. Specifically, the linear Fresnel lens 4 does not collimate the signal light incident on the linear Fresnel lens 4 in the thickness direction of the light transmission layer 1 but has a focus on the light diffuser 2. And collimate in the width direction of the light transmission layer 1. Therefore, of the signal light 711 collimated by the linear Fresnel lens 4, most of the signal light collimated at the portion of the linear Fresnel lens 4 facing each light-collecting sheet 5 enters each light-collecting sheet 5. . As shown in FIG. 4, the signal light incident on each light-collecting sheet 5 is collected while being totally reflected on the front and back surfaces of each light-collecting sheet 5 or directly toward each light-receiving element 71, and is collected by each light-receiving element 71. Received. FIG.
2, the signal light 711 received by the light receiving element 71 from the inside of the light transmission layer 1 through the inside of the light-collecting sheet 5 is indicated by a large number of lines.

【0021】また、ここでは、図1に示す4枚の回路基
板6のうち、一番奥に配置された回路基板6から信号光
を出射した場合について説明したが、その回路基板6以
外の回路基板6から信号光を出射した場合についても、
やはり、その信号光はリニアフレネルレンズ3で光拡散
体2に向けて光路が変換され、その光拡散体2でリニア
フレネルレンズ4に向けて拡散されて、その拡散された
信号光がリニアフレネルレンズ4により幅方向について
のみコリメートされてそのリニアフレネルレンズ4から
出射され、リニアフレネルレンズ4の、各集光シート5
と対向する部分から出射した信号光の大部分は、各集光
シート5に入射して各受光素子71で受光される。
In this embodiment, the case where the signal light is emitted from the circuit board 6 disposed at the innermost position among the four circuit boards 6 shown in FIG. 1 has been described. Also when the signal light is emitted from the substrate 6,
Again, the signal light has its optical path converted by the linear Fresnel lens 3 toward the light diffuser 2, is diffused by the light diffuser 2 toward the linear Fresnel lens 4, and the diffused signal light is converted by the linear Fresnel lens. 4, the light is collimated only in the width direction and emitted from the linear Fresnel lens 4.
Most of the signal light emitted from the portion facing the light incident on each light condensing sheet 5 and received by each light receiving element 71.

【0022】以下に、信号処理装置100が備えている
集光シート5の集光効率を調べた実験結果について説明
する。
An experimental result of examining the light-collecting efficiency of the light-collecting sheet 5 provided in the signal processing device 100 will be described below.

【0023】この実験を行うにあたり、光バス20、集
光シート5、および受光素子71それぞれを1つづつ用
意した。これら用意した光バス20は1辺の長さが60
mm、厚さが1mmであり、集光シート5の幅は8mm
であり、受光素子71の受光径は5mmφである。
In conducting this experiment, one optical bus 20, one light-collecting sheet 5, and one light-receiving element 71 were prepared. These prepared optical buses 20 have a side length of 60.
mm, the thickness is 1 mm, and the width of the condensing sheet 5 is 8 mm.
And the light receiving diameter of the light receiving element 71 is 5 mmφ.

【0024】上記の用意した集光シート5の端面5bに
受光素子71を配置し、その集光シート5のシリンドリ
カルレンズ面5aを光バス20のリニアフレネルレンズ
4に対向させて、その集光シート5を受光素子71とと
もにリニアフレネルレンズ4の長手方向に移動し、リニ
アフレネルレンズ3に信号光を入射したときの受光素子
71で受光される光強度を求めた。また、光バス20の
リニアフレネルレンズ4に受光素子71のみを対向させ
て、その受光素子71をリニアフレネルレンズ4の長手
方向に移動し、受光素子71で受光される光強度も求め
た。
A light receiving element 71 is arranged on the end face 5 b of the light-collecting sheet 5 prepared above, and the cylindrical lens surface 5 a of the light-collecting sheet 5 is opposed to the linear Fresnel lens 4 of the optical bus 20. 5 was moved in the longitudinal direction of the linear Fresnel lens 4 together with the light receiving element 71, and the light intensity received by the light receiving element 71 when the signal light was incident on the linear Fresnel lens 3 was determined. Further, only the light receiving element 71 was opposed to the linear Fresnel lens 4 of the optical bus 20, the light receiving element 71 was moved in the longitudinal direction of the linear Fresnel lens 4, and the light intensity received by the light receiving element 71 was also determined.

【0025】図5は、その実験結果を示す図である。FIG. 5 shows the results of the experiment.

【0026】グラフの横軸は、リニアフレネルレンズ4
の長手方向に対する集光シート5(受光素子71のみを
対向させた場合は受光素子71)の配置位置であり、縦
軸は、受光素子で受光された光の強度である。尚、配置
位置は、集光シート5(受光素子71のみを対向させた
場合は受光素子71)がリニアフレネルレンズ4の中央
部と対向している時のその集光シート5(受光素子7
1)の配置位置を基準位置(0mm)とし、その基準位
置との間の距離で表してある。
The horizontal axis of the graph is the linear Fresnel lens 4
Is the arrangement position of the light-collecting sheet 5 (the light-receiving element 71 when only the light-receiving element 71 is opposed) with respect to the longitudinal direction, and the vertical axis is the intensity of light received by the light-receiving element. The position of the light-condensing sheet 5 (the light-receiving element 71 when only the light-receiving element 71 is opposed to the light-receiving element 71) when the light-condensing sheet 5 is opposed to the central portion of the linear Fresnel lens 4 is set.
The arrangement position of 1) is defined as a reference position (0 mm), and is represented by a distance from the reference position.

【0027】図5から、集光シートを備えることによ
り、光が効率よく受光されていることが分かる。
FIG. 5 shows that the provision of the light-collecting sheet allows light to be efficiently received.

【0028】以下に、この信号処理装置100の作用に
ついて、この信号処理装置100とは異なる構成を持つ
2つの信号処理装置A,Bと比較しながら説明する。
The operation of the signal processing device 100 will be described below in comparison with two signal processing devices A and B having different configurations from the signal processing device 100.

【0029】図6は、本発明の第2実施形態である信号
処理装置100とは異なる構成をもつ2つの信号処理装
置A,Bのうちの一方の信号処理装置Aの、受光素子が
搭載された回路基板側を示す上面図である。
FIG. 6 shows a signal processing device A of one of two signal processing devices A and B having a configuration different from that of the signal processing device 100 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a top view showing the circuit board side where the circuit board is placed.

【0030】本発明の第2実施形態の信号処理装置10
0(図1参照)と、図6に示す信号処理装置Aとの相違
点は、信号処理装置100が、受光素子71の前面に光
伝送層1と同一方向に広がる集光シート5が搭載された
回路基板7を備えているのに対し、図6に示す信号処理
装置Aは、その回路基板7の代わりに、受光素子171
の前面に、両面が凸面にある両凸面レンズ150が搭載
された回路基板170を備えている点のみである。
A signal processing device 10 according to a second embodiment of the present invention
6 (see FIG. 1) and the signal processing device A shown in FIG. 6 is that the signal processing device 100 has a light-collecting sheet 5 that spreads in the same direction as the light transmission layer 1 on the front surface of the light receiving element 71. The signal processing device A shown in FIG. 6 has a light receiving element 171 instead of the circuit board 7.
Is provided with a circuit board 170 on which a biconvex lens 150 having both convex surfaces is mounted.

【0031】図6に示す信号処理装置Aでは、光拡散体
2で拡散しリニアフレネルレンズ4でコリメートされる
信号光1711(図6には、この信号光1711を8本
の矢印で示してある)のうち、両凸面レンズ150の配
置位置からずれた方向に伝播する信号光1712の割合
が多く、光の利用効率が低くなるが、信号処理装置10
0では、図3に示すように、各集光シート5が光伝送層
1と同一方向に広がるものであるため、リニアフレネル
レンズ4でコリメートされる信号光711のうち、集光
シート5の配置位置からずれた方向に伝播する信号光の
割合を少なくすることができ、光の利用効率を高くする
ことができる。
In the signal processing device A shown in FIG. 6, the signal light 1711 diffused by the light diffuser 2 and collimated by the linear Fresnel lens 4 (this signal light 1711 is shown by eight arrows in FIG. 6). ), The ratio of the signal light 1712 propagating in the direction deviating from the arrangement position of the biconvex lens 150 is large, and the light use efficiency is low.
At 0, as shown in FIG. 3, since each condensing sheet 5 spreads in the same direction as the light transmission layer 1, the arrangement of the condensing sheet 5 in the signal light 711 collimated by the linear Fresnel lens 4 is The ratio of the signal light propagating in the direction shifted from the position can be reduced, and the light use efficiency can be increased.

【0032】図7は、信号処理装置100とは異なる構
成をもつもう一方の信号処理装置Bの、受光素子が搭載
された回路基板側を示す上面図、図8は、その側面図で
ある。
FIG. 7 is a top view showing a circuit board side on which a light receiving element is mounted, of another signal processing device B having a configuration different from that of the signal processing device 100, and FIG. 8 is a side view thereof.

【0033】信号処理装置100と、図7に示す信号処
理装置Bとの相違点は、信号処理装置100が、受光素
子71の前面に、光伝送層1と同一方向に広がる集光シ
ート5が搭載された回路基板7を備えているのに対し、
図7に示す信号処理装置Bは、その回路基板7の代わり
に、受光素子171が搭載された回路基板170と、そ
の受光素子171前面に、図6に示す両凸面レンズ15
0の径よりも大きい径を有する両凸面レンズ151とを
備えている点のみである。
The difference between the signal processing device 100 and the signal processing device B shown in FIG. 7 is that the signal processing device 100 includes a condensing sheet 5 that spreads in the same direction as the light transmission layer 1 on the front surface of the light receiving element 71. While having the mounted circuit board 7,
A signal processing device B shown in FIG. 7 includes a circuit board 170 on which a light receiving element 171 is mounted instead of the circuit board 7, and a biconvex lens 15 shown in FIG.
The only difference is that a biconvex lens 151 having a diameter larger than 0 is provided.

【0034】図7に示す信号処理装置Bは、図6に示す
両凸面レンズ150よりも径の大きい両凸面レンズ15
1を備えているため、図6に示す信号処理装置Aより
も、リニアフレネルレンズ4でコリメートされる信号光
1711(図7には、この信号光1711が4本の矢印
で示されている)を効率よく受光素子171に向けて集
光することができる。ところが、リニアフレネルレンズ
4に到達する信号光1711の大部分は、図8に示すよ
うに、光伝送層1の表裏面を繰り返し全反射することに
よりそのリニアフレネルレンズ4に到達する(図8に
は、光伝送層1の表裏面を繰り返し全反射する信号光1
711が多数の線で示されている)。従って、リニアフ
レネルレンズ4に到達した信号光1711が、そのリニ
アフレネルレンズ4でコリメートされて両凸面レンズ1
51に入射しても、図8に示すように、光伝送層1の厚
さ方向に広がりながら受光素子171に向かって伝播す
るため、信号光が両凸面レンズ151に入射しても、受
光素子171で受光される割合は低い。
The signal processing apparatus B shown in FIG. 7 has a biconvex lens 15 having a larger diameter than the biconvex lens 150 shown in FIG.
1, the signal light 1711 collimated by the linear Fresnel lens 4 more than the signal processing device A shown in FIG. 6 (this signal light 1711 is indicated by four arrows in FIG. 7). Can be efficiently converged toward the light receiving element 171. However, most of the signal light 1711 arriving at the linear Fresnel lens 4 reaches the linear Fresnel lens 4 by repeatedly and totally reflecting the front and back surfaces of the optical transmission layer 1 as shown in FIG. Is a signal light 1 that repeatedly and totally reflects the front and back surfaces of the optical transmission layer 1.
711 are indicated by multiple lines). Therefore, the signal light 1711 arriving at the linear Fresnel lens 4 is collimated by the linear Fresnel lens 4 to form the biconvex lens 1
8, the signal light propagates toward the light receiving element 171 while spreading in the thickness direction of the optical transmission layer 1 as shown in FIG. The ratio of light received at 171 is low.

【0035】これに対し、信号処理装置100では、図
3に示すように、リニアフレネルレンズ4と対向する位
置に、光伝送層1と同一方向に広がるシート状の集光シ
ート5を備えている。従って、リニアフレネルレンズ4
から出射して集光シート5のシリンドリカルレンズ面5
aに入射した信号光の大部分は、図4に示すように、集
光シート5の表裏面に向かって進行しても、その表裏面
で全反射しながら受光素子71に向けて集光される。従
って、集光シート5に入射した信号光は効率よく受光素
子71で受光される。
On the other hand, in the signal processing device 100, as shown in FIG. 3, a sheet-shaped condensing sheet 5 that spreads in the same direction as the light transmission layer 1 is provided at a position facing the linear Fresnel lens 4. . Therefore, the linear Fresnel lens 4
From the cylindrical lens surface 5 of the condensing sheet 5
As shown in FIG. 4, most of the signal light incident on the light receiving element a is collected toward the light receiving element 71 while being totally reflected on the front and back surfaces of the light collecting sheet 5. You. Therefore, the signal light incident on the light-collecting sheet 5 is efficiently received by the light receiving element 71.

【0036】次に、本発明の第3実施形態である信号処
理装置について説明する。尚、この第3実施形態である
信号処理装置の説明にあたっては、先に説明した本発明
の第2実施形態である信号処理装置(例えば図1参照)
との相違点のみについて説明する。
Next, a signal processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In describing the signal processing device according to the third embodiment, the signal processing device according to the second embodiment of the present invention described above (for example, see FIG. 1)
Only the differences from the above will be described.

【0037】第2,第3実施形態の信号処理装置の相違
点は、第3実施形態の信号処理装置が、第2実施形態の
信号処理装置が備えている集光シート5(例えば図3参
照)とは異なる構成の集光シートを備えている点のみで
ある。
The difference between the signal processing devices of the second and third embodiments is that the signal processing device of the third embodiment is different from the signal processing device of the second embodiment in that the light-collecting sheet 5 (for example, see FIG. 3). The only difference is that a light-collecting sheet having a configuration different from that of the light-collecting sheet is provided.

【0038】図9は、その第3実施形態の信号処理装置
が備えている集光シートを示す平面図である。この図9
には、集光シート60の他に、その第3実施形態の信号
処理装置が備えているリニアフレネルレンズ4の、集光
シート60と対向する部分も示されている。
FIG. 9 is a plan view showing a condensing sheet provided in the signal processing device of the third embodiment. This figure 9
FIG. 3 also shows, in addition to the light-collecting sheet 60, a portion of the linear Fresnel lens 4 provided in the signal processing device of the third embodiment, which faces the light-collecting sheet 60.

【0039】この集光シート60は、リニアフレネルレ
ンズ4と対向する端部にホログラム60aが形成されて
いる。この集光シート60の、ホログラム60aが形成
された側の端面60bは、リニアフレネルレンズ4に沿
うように、平坦に形成されている。また、ホログラム6
0aは、集光シート60の、リニアフレネルレンズ4と
対向する端面60bとは反対側の端面60cに焦点を有
している。
The hologram 60a is formed at the end of the light-collecting sheet 60 facing the linear Fresnel lens 4. The end face 60b of the light collecting sheet 60 on the side where the hologram 60a is formed is formed flat so as to be along the linear Fresnel lens 4. Also, hologram 6
0a has a focus on the end face 60c of the light-collecting sheet 60 opposite to the end face 60b facing the linear Fresnel lens 4.

【0040】以下に、第2,第3実施形態の信号処理装
置それぞれが備えている集光シート5,60の作用の違
いについて、図10を参照しながら説明する。
The difference in the operation of the light-collecting sheets 5 and 60 provided in the signal processing devices of the second and third embodiments will be described below with reference to FIG.

【0041】図10は、第2,第3実施形態の信号処理
装置それぞれが備えている集光シート5,60を並べて
示した平面図(a)、それら集光シート5,60のA−
A'断面図(b)、それら集光シート5,60のB−B'
断面図(c)である。尚、図10(a)〜図10(c)
には、リニアフレネルレンズ4の、集光シート5,60
と対向する部分も示されている。
FIG. 10 is a plan view (a) showing the light-condensing sheets 5 and 60 provided in the signal processing devices of the second and third embodiments, respectively.
A ′ sectional view (b), BB ′ of those light-collecting sheets 5 and 60
It is sectional drawing (c). 10 (a) to 10 (c).
, The condensing sheets 5 and 60 of the linear Fresnel lens 4
Are also shown.

【0042】第2実施形態の信号処理装置が備えている
集光シート5は、図10(a)に示すように、リニアフ
レネルレンズ4と対向する端面がシリンドリカルレンズ
面5aに形成されている。従って、図10(b)に示す
ように、リニアフレネルレンズ4の、破線A−A'が経
由する部分から出射した信号光41の大部分は集光シー
ト5に入射する。ところが、シリンドリカルレンズ面5
aは曲率を持っているため、リニアフレネルレンズ4と
シリンドリカルレンズ面5aとの間隔は、図10(a)
に示すように、破線A−A'から破線B−B'に向かうに
つれて広がる。従って、図10(c)に示すように、リ
ニアフレネルレンズ4の、破線B−B'が経由する部分
から出射される信号光42は、破線A−A'が経由する
部分から出射される信号光と比較して、集光シート5の
厚さ方向に関し、シリンドリカルレンズ面5aからずれ
た方向に向かう信号光が多くなり、信号光の利用効率が
低下する。
As shown in FIG. 10A, the condensing sheet 5 provided in the signal processing device of the second embodiment has an end face facing the linear Fresnel lens 4 formed on a cylindrical lens face 5a. Therefore, as shown in FIG. 10B, most of the signal light 41 emitted from the portion of the linear Fresnel lens 4 that passes through the broken line AA ′ enters the light-collecting sheet 5. However, the cylindrical lens surface 5
Since a has a curvature, the distance between the linear Fresnel lens 4 and the cylindrical lens surface 5a is as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the width increases from the broken line AA ′ to the broken line BB ′. Therefore, as shown in FIG. 10C, the signal light 42 emitted from the portion of the linear Fresnel lens 4 that passes through the broken line BB ′ passes through the signal light that is emitted from the portion that passes through the broken line AA ′. Compared to the light, in the thickness direction of the light-collecting sheet 5, the amount of signal light traveling in the direction shifted from the cylindrical lens surface 5a increases, and the use efficiency of the signal light decreases.

【0043】これに対し、第3実施形態の信号処理装置
が備えている集光シート60の端面60bは、図10
(a)に示すように、リニアフレネルレンズ4に沿うよ
うに平坦に形成されている。従って、リニアフレネルレ
ンズ4から出射される信号光が、そのリニアフレネルレ
ンズ4の長手方向に関し異なった位置から出射されて
も、図10(b),図10(c)に示すように、リニア
フレネルレンズ4から出射した信号光43,44の大部
分は集光シート60に入射する。つまり、集光シート6
0を用いることにより、第2実施形態の信号処理装置が
備えている集光シート5よりも、リニアフレネルレンズ
4から出射した信号光を、さらに効率よく受光素子に向
けて集光することができる。
On the other hand, the end face 60b of the condensing sheet 60 provided in the signal processing device of the third embodiment is the same as that shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, it is formed flat along the linear Fresnel lens 4. Therefore, even if the signal light emitted from the linear Fresnel lens 4 is emitted from a different position in the longitudinal direction of the linear Fresnel lens 4, as shown in FIG. 10B and FIG. Most of the signal lights 43 and 44 emitted from the lens 4 enter the light-collecting sheet 60. That is, the light-collecting sheet 6
By using 0, the signal light emitted from the linear Fresnel lens 4 can be more efficiently condensed toward the light receiving element than the condensing sheet 5 provided in the signal processing device of the second embodiment. .

【0044】尚、第3実施形態の信号処理装置では、リ
ニアフレネルレンズ4に対向する端面が平坦である集光
シートとして、ホログラム5aを有する集光シート60
を用いているが、この集光シート60の代わりに、例え
ば、屈折率分布を有する集光シートや、グレーティング
回折レンズを有する集光シートを用いてもよい。
In the signal processing device according to the third embodiment, the light-collecting sheet 60 having the hologram 5a is used as a light-collecting sheet having a flat end surface facing the linear Fresnel lens 4.
However, instead of the light-collecting sheet 60, for example, a light-collecting sheet having a refractive index distribution or a light-collecting sheet having a grating diffraction lens may be used.

【0045】図11は、本発明の第4実施形態である第
2の光伝送システムが備えている、本発明の第5実施形
態である信号処理装置を示す斜視図、図12は、図11
に示す信号処理装置をA−A方向に見た図である。この
図12において、光伝送システムが備えている光バス3
0は、A−A方向から見た、光拡散体2を含む断面図が
示されている。
FIG. 11 is a perspective view showing a signal processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention provided in the second optical transmission system according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a view of the signal processing device shown in FIG. In FIG. 12, an optical bus 3 included in the optical transmission system is provided.
Reference numeral 0 denotes a cross-sectional view including the light diffuser 2 as viewed from the AA direction.

【0046】この信号処理装置400は、図11に示す
ように、マザーボード10(本発明にいう基体の一例)
を備えており、このマザーボード10には光バス30が
固定されている。この光バス30は、本発明の第1実施
形態である光伝送システム50が備えている光バス20
(図1参照)と同一構造である、中央部に光拡散体2を
有し両端面にリニアフレネルレンズ3,4が接着された
光伝送層1を6層備えている(図12参照)。これら複
数の光伝送層1は、その光伝送層1の屈折率よりも低い
屈折率を有するクラッド層250を挟んで交互に積層さ
れている。
As shown in FIG. 11, the signal processing device 400 includes a motherboard 10 (an example of a base according to the present invention).
The optical bus 30 is fixed to the motherboard 10. This optical bus 30 is an optical bus 20 included in the optical transmission system 50 according to the first embodiment of the present invention.
Six optical transmission layers 1 having the same structure as that of FIG. 1 and having a light diffuser 2 at the center and linear Fresnel lenses 3 and 4 adhered to both end surfaces are provided (see FIG. 12). The plurality of light transmission layers 1 are alternately stacked with a cladding layer 250 having a lower refractive index than that of the light transmission layer 1 interposed therebetween.

【0047】また、信号処理装置400は、図11に示
すように、光バス30の一方の側に4枚の回路基板41
0を備え、反対側に4枚の回路基板420を備えてい
る。回路基板410,420のうちの回路基板410に
は、光バス30が備えている6層の光伝送層1に対応さ
せて6つの発光素子411が搭載されており、これら6
つの発光素子411それぞれは、光バス30が備えてい
る6層の光伝送層1それぞれのリニアフレネルレンズ3
に信号光を出射する素子である。また、その回路基板4
10には電子回路412が搭載されている。この電子回
路412は、6つの発光素子411から出射される信号
光に担持させる信号を生成する回路である。一方、光バ
ス30の反対側に配置された回路基板420には、光バ
ス30が備えている6層の光伝送層1に対応させて6つ
の集光シート421および6つの受光素子422が搭載
されている。これら6つの集光シート421は、6層の
光伝送層1それぞれのリニアフレネルレンズ4から出射
した信号光を受光素子422に向けて集光するものであ
り、集光シート5(例えば図1参照)と同一構造のシー
トである。受光素子422は、集光シート421で集光
された信号光を受光する素子である。また、その回路基
板420には電子回路423が搭載されている。この電
子回路423は、受光素子422で受光された信号光が
担持する信号に基づく信号処理を行なう回路である。
尚、図12において、回路基板410,420に搭載さ
れている電子回路412,423は図示省略されてい
る。
As shown in FIG. 11, the signal processing device 400 includes four circuit boards 41 on one side of the optical bus 30.
0 and four circuit boards 420 on the opposite side. The circuit board 410 of the circuit boards 410 and 420 has six light emitting elements 411 mounted thereon corresponding to the six light transmission layers 1 provided in the optical bus 30.
Each of the two light emitting elements 411 is a linear Fresnel lens 3 of each of the six light transmission layers 1 provided in the optical bus 30.
Is an element that emits signal light. In addition, the circuit board 4
An electronic circuit 412 is mounted on 10. The electronic circuit 412 is a circuit that generates a signal to be carried by the signal lights emitted from the six light emitting elements 411. On the other hand, on the circuit board 420 disposed on the opposite side of the optical bus 30, six light-collecting sheets 421 and six light-receiving elements 422 are mounted corresponding to the six light transmission layers 1 provided in the optical bus 30. Have been. These six light-collecting sheets 421 are for condensing the signal light emitted from the linear Fresnel lenses 4 of each of the six light transmission layers 1 toward the light-receiving element 422, and the light-collecting sheet 5 (see, for example, FIG. 1). ) Is a sheet having the same structure as in FIG. The light receiving element 422 is an element that receives the signal light collected by the light collecting sheet 421. Further, an electronic circuit 423 is mounted on the circuit board 420. The electronic circuit 423 is a circuit that performs signal processing based on a signal carried by the signal light received by the light receiving element 422.
In FIG. 12, the electronic circuits 412 and 423 mounted on the circuit boards 410 and 420 are not shown.

【0048】マザーボード10上には、図11に示すよ
うに、回路基板410,420を着脱自在に固定する固
定部430,440が設けられており、固定部430に
回路基板410を装着すると、その回路基板410に搭
載された6つの発光素子411それぞれが、光バス30
が備えている6層の光伝送層1それぞれのリニアフレネ
ルレンズ3と光学的に結合される状態にマザーボード1
0上に固定され、一方、固定部440に回路基板420
を装着すると、その回路基板420に搭載された6つの
集光素子422それぞれが、光バス30が備えている6
層の光伝送層1それぞれのリニアフレネルレンズ4と光
学的に結合される状態にマザーボード10上に固定され
る。尚、光バス30と、各回路基板420に搭載されて
いる集光シート421とを合わせたものが、本発明にい
う第2の光伝送システムに相当する。
As shown in FIG. 11, fixed portions 430 and 440 for detachably fixing the circuit boards 410 and 420 are provided on the motherboard 10, and when the circuit board 410 is mounted on the fixed portion 430, Each of the six light emitting elements 411 mounted on the circuit board 410 is connected to the optical bus 30.
The motherboard 1 is placed in an optically coupled state with the linear Fresnel lens 3 of each of the six light transmission layers 1 provided by the
0 on the other hand, while the circuit board 420
Is mounted, each of the six light-collecting elements 422 mounted on the circuit board 420
The optical transmission layer 1 is fixed on the motherboard 10 so as to be optically coupled to the linear Fresnel lens 4 of each layer. The combination of the optical bus 30 and the light-collecting sheet 421 mounted on each circuit board 420 corresponds to the second optical transmission system according to the present invention.

【0049】このように構成された信号処理装置400
は、回路基板410に搭載された電子回路412が、発
光素子411から出射される信号光に担持させる信号を
生成すると、発光素子411からその信号を担持した信
号光が出射される。その信号光は、光バス30のリニア
フレネルレンズ3に入射し、光伝送層1が備えている光
拡散体2に向けて光路が変換される。この光路が変換さ
れた信号光は、その光拡散体2で拡散され、リニアフレ
ネルレンズ4で、光伝送層1の幅方向のみについてコリ
メートされる。このコリメートされた信号光は集光シー
ト421で受光素子422に向けて集光され、その集光
された信号光が受光素子422で受光され、電子回路4
23で信号処理が行なわれる。
The signal processing device 400 thus configured
When the electronic circuit 412 mounted on the circuit board 410 generates a signal to be carried by the signal light emitted from the light emitting element 411, the signal light carrying the signal is emitted from the light emitting element 411. The signal light enters the linear Fresnel lens 3 of the optical bus 30, and the optical path is converted toward the light diffuser 2 provided in the optical transmission layer 1. The signal light whose optical path has been converted is diffused by the light diffuser 2 and collimated by the linear Fresnel lens 4 only in the width direction of the light transmission layer 1. The collimated signal light is condensed by the light condensing sheet 421 toward the light receiving element 422, and the condensed signal light is received by the light receiving element 422,
At 23, signal processing is performed.

【0050】この信号処理装置400は、上記の構成を
持った光バス30および集光シート421を備えている
ため、発光素子411から出射された信号光を効率よく
受光素子422で受光させることができる。
Since the signal processing device 400 includes the optical bus 30 and the condensing sheet 421 having the above configuration, the signal light emitted from the light emitting element 411 can be efficiently received by the light receiving element 422. it can.

【0051】また、この信号処理装置400は、光バス
30が備えている6層の光伝送層1それぞれのリニアフ
レネルレンズ4から出射された信号光を、2次元的に広
がった各集光シート421で受光素子422に向けて集
光しており、これら集光シート421は、各光伝送層1
と同一方向に広がるように配置されている。仮に、この
集光シート421の代わりに、図7、図8に示す両凸面
レンズ151を用いた場合、受光素子422の受光効率
を向上させようとすると、両凸面レンズ151の径を大
きくする必要がある。従って、各光伝送層1の各リニア
フレネルレンズ4に対応させて両凸面レンズ151を配
置するには、光伝送層1自体の厚さを厚くする必要があ
り、光バス30自体が大型になるという問題があるが、
図11に示すように、信号処理装置400では、各集光
シート421が各光伝送層1と同一方向に広がるように
配置されている。従って、光伝送層1自体の厚さを厚く
することは不要であり、信号処理装置400の小型化が
図られる。
Further, the signal processing device 400 is capable of transmitting the signal light emitted from the linear Fresnel lens 4 of each of the six optical transmission layers 1 provided in the optical bus 30 to each of the condensing sheets which spread two-dimensionally. The light condensing sheet 421 condenses light toward the light receiving element 422 at each light transmission layer 1.
It is arranged so as to spread in the same direction as. If the biconvex lens 151 shown in FIGS. 7 and 8 is used instead of the light-collecting sheet 421, it is necessary to increase the diameter of the biconvex lens 151 in order to improve the light receiving efficiency of the light receiving element 422. There is. Therefore, in order to dispose the biconvex lens 151 corresponding to each linear Fresnel lens 4 of each optical transmission layer 1, it is necessary to increase the thickness of the optical transmission layer 1 itself, and the optical bus 30 itself becomes large. There is a problem,
As shown in FIG. 11, in the signal processing device 400, each light condensing sheet 421 is arranged so as to spread in the same direction as each light transmission layer 1. Therefore, it is unnecessary to increase the thickness of the optical transmission layer 1 itself, and the size of the signal processing device 400 can be reduced.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、信号光受光素子に信号
光を効率よく集光することができ、多ビット化に対応し
た構造にしても小型化が図られた光伝送システム、およ
びその光伝送システムを採用した信号処理装置が得られ
る。
According to the present invention, an optical transmission system capable of efficiently condensing signal light on a signal light receiving element and having a reduced size even in a structure corresponding to multi-bits, and an optical transmission system therefor. A signal processing device employing the optical transmission system is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態である光伝送システムを
備えた、本発明の第2実施形態である信号処理装置を示
す上面図である。
FIG. 1 is a top view illustrating a signal processing device according to a second embodiment of the present invention, including an optical transmission system according to the first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す信号処理装置をA−A方向から見た
図である。
FIG. 2 is a diagram of the signal processing device shown in FIG. 1 as viewed from a direction AA.

【図3】図1、図2に示す光バスの右半分(リニアフレ
ネルレンズ4側)と、そのリニアフレネルレンズ4に対
向して配置された回路基板7とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a right half (on the side of the linear Fresnel lens 4) of the optical bus shown in FIGS. 1 and 2, and a circuit board 7 arranged to face the linear Fresnel lens 4;

【図4】リニアフレネルレンズ、集光シート、および受
光素子が配置された部分の拡大側面図である。
FIG. 4 is an enlarged side view of a portion where a linear Fresnel lens, a light collecting sheet, and a light receiving element are arranged.

【図5】実験結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing experimental results.

【図6】信号処理装置100とは異なる構成をもつ2つ
の信号処理装置のうちの一方の信号処理装置Aの、受光
素子が搭載された回路基板側を示す上面図である。
6 is a top view showing one of two signal processing devices A having a configuration different from that of the signal processing device 100, on a circuit board side on which a light receiving element is mounted; FIG.

【図7】信号処理装置100とは異なる構成をもつもう
一方の信号処理装置Bの、受光素子が搭載された回路基
板側を示す上面図である。
7 is a top view of another signal processing device B having a configuration different from that of the signal processing device 100, showing a circuit board side on which a light receiving element is mounted. FIG.

【図8】図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7;

【図9】第3実施形態の信号処理装置が備えている集光
シートを示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a light-collecting sheet included in a signal processing device according to a third embodiment.

【図10】第2,第3実施形態の信号処理装置それぞれ
が備えている集光シート5,60を並べて示した平面図
(a)、それら集光シート5,60のA−A'断面図
(b)、それら集光シート5,60のB−B'断面図
(c)である。
FIG. 10A is a plan view in which light collecting sheets 5 and 60 included in the signal processing devices of the second and third embodiments are arranged, and FIG. (B), BB 'sectional drawing (c) of those light collection sheets 5 and 60.

【図11】本発明の第4実施形態である光伝送システム
が備えている、本発明の第5実施形態である信号処理装
置を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a signal processing device according to a fifth embodiment of the present invention provided in an optical transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】図11に示す信号処理装置をA−A方向に見
た図である。
12 is a diagram of the signal processing device shown in FIG. 11 as viewed in the direction of arrows AA.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光伝送層 2 光拡散体 3,4 リニアフレネルレンズ 5,60,421 集光シート 5a シリンドリカルレンズ面 5b,60b,60c 端面 6,7,170,410,420 回路基板 10 マザーボード 20,30 光バス 50 光伝送システム 60a ホログラム 61,411 発光素子 71,171,422 受光素子 100,400 信号処理装置 150,151 両凸面レンズ 250 クラッド層 412,423 電子回路 430,440 固定部 611,711,1711,1712,1713 信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical transmission layer 2 Light diffuser 3, 4 Linear Fresnel lens 5, 60, 421 Condensing sheet 5 a Cylindrical lens surface 5 b, 60 b, 60 c End surface 6, 7, 170, 410, 420 Circuit board 10 Motherboard 20, 30 Optical bus Reference Signs List 50 optical transmission system 60a hologram 61,411 light emitting element 71,171,422 light receiving element 100,400 signal processing device 150,151 biconvex lens 250 clad layer 412,423 electronic circuit 430,440 fixing part 611,711,1711,1712 , 1713 signal light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 経塚 信也 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 BA11 BA23 CA17 CA33  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shinya Kyozuka 430 Sakai Nakaicho, Ashigara-gun, Kanagawa Green Tech Nakai Fuji Xerox Co., Ltd. F-term (reference) 2H037 AA01 BA03 BA11 BA23 CA17 CA33

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二次元的に広がる形状を有し、一方の端
縁から信号光を入射し該入射した信号光を他方の端縁に
向けて伝播して該他方の端縁から該信号光を出射する光
バス本体であって、該光バス本体内の所定点に、信号光
を拡散させる光拡散手段を有する光バス本体と、前記一
方の端縁側に設けられた、入射した信号光を前記所定点
に配置された光拡散手段に向かわせる光路変換手段と、
前記他方の端縁側に設けられた、前記光拡散手段で拡散
され該他方の端縁から出射した信号光をコリメートする
コリメート手段とを備えた光バス、および前記光バス本
体の他方の端縁側に設けられた、前記光バス本体と同一
方向に広がる形状を有し、前記コリメート手段がコリメ
ートした信号光の一部を集光する集光素子を備えたこと
を特徴とする光伝送システム。
1. A signal light having a shape that spreads two-dimensionally, enters signal light from one edge, propagates the incident signal light toward the other edge, and transmits the signal light from the other edge. An optical bus main body having a light diffusing means for diffusing signal light at a predetermined point in the optical bus main body, and an incident signal light provided on the one edge side. An optical path changing means for directing the light to the light diffusing means arranged at the predetermined point;
An optical bus provided on the other end side, and a collimating means for collimating the signal light diffused by the light diffusing means and emitted from the other end, and on the other end side of the optical bus main body. An optical transmission system, comprising: a light-collecting element provided to have a shape extending in the same direction as the optical bus main body and to collect a part of the signal light collimated by the collimating means.
【請求項2】 前記集光素子の、前記光バス本体側の端
縁が、前記光バス本体側とは反対側の端縁に焦点を有す
るシリンドリカルレンズ面であることを特徴とする請求
項1記載の光伝送システム。
2. An end of the light-collecting element on the side of the optical bus main body, which is a cylindrical lens surface having a focal point on an end opposite to the side of the optical bus main body. The optical transmission system according to the above.
【請求項3】 前記集光素子の、前記光バス本体側の端
縁が、前記光バス本体側とは反対側の端縁に焦点を有す
るホログラムレンズ面であることを特徴とする請求項1
記載の光伝送システム。
3. The hologram lens according to claim 1, wherein an edge of the light-collecting element on the side of the optical bus main body is a hologram lens surface having a focal point on an edge opposite to the side of the optical bus main body.
The optical transmission system according to the above.
【請求項4】 二次元的に広がる形状を有し、一方の端
縁から信号光を入射し該入射した信号光を他方の端縁に
向けて伝播して該他方の端縁から該信号光を出射する複
数の光伝送層であって、信号光を拡散させる光拡散手段
を各光伝送層内の各所定点に有する複数の光伝送層が、
これら複数の光伝送層の一方の端縁どうしが互いに同一
方向を向くとともに、他方の端縁どうしが互いに同一方
向を向いて順次に積層された状態に配置された光バス本
体と、前記光バスの一方の端縁側に設けられた、入射し
た信号光を前記複数の光伝送層それぞれの所定点に配置
された各光拡散手段に向かわせる光路変換手段と、前記
光バス本体の他方の端縁側に設けられた、前記各光拡散
手段で拡散され前記光バス本体の他方の端縁から出射し
た信号光をコリメートするコリメート手段とを備えた光
バス、および前記光バス本体の他方の端縁側に、前記複
数の光伝送層それぞれに対応して設けられた、該光伝送
層と同一方向に広がる形状を有し、対応する光伝送層か
ら出射し前記コリメート手段がコリメートした信号光の
一部を集光する、前記光伝送層の積層方向に配列された
複数の集光素子を備えたことを特徴とする光伝送システ
ム。
4. It has a shape that spreads two-dimensionally, receives signal light from one edge, propagates the incident signal light toward the other edge, and transmits the signal light from the other edge. A plurality of light transmission layers having light diffusion means for diffusing signal light at each predetermined point in each light transmission layer,
An optical bus main body in which one edge of each of the plurality of optical transmission layers faces in the same direction and the other edge faces in the same direction and is sequentially stacked; and Optical path conversion means provided on one end side of the optical bus for directing incident signal light to each light diffusion means arranged at a predetermined point of each of the plurality of optical transmission layers; and the other end side of the optical bus main body. Provided on the optical bus, and a collimating means for collimating the signal light emitted from the other end of the optical bus main body diffused by the respective light diffusing means, and on the other end side of the optical bus main body. Provided in correspondence with each of the plurality of light transmission layers, has a shape extending in the same direction as the light transmission layers, and emits a part of the signal light emitted from the corresponding light transmission layers and collimated by the collimating means. Condensing, Optical transmission system characterized by comprising a plurality of condensing elements arranged in the stacking direction of the climate transmission layer.
【請求項5】 基体、信号光を出射する信号光出射体と
該信号光出射体が出射する信号光に担持させる信号を生
成する回路とが搭載された複数の第1の回路基板、 信号光を入射する信号光入射体と、二次元的に広がる形
状を有し前記コリメート手段がコリメートした信号光の
一部を前記信号光入射体に集光する集光素子と、該信号
光入射体から入射した信号光が担持する信号に基づく信
号処理を行なう回路とが搭載された複数の第2の回路基
板、 二次元的に広がる形状を有し、一方の端縁から信号光を
入射し該入射した信号光を他方の端縁に向けて伝播して
該他方の端縁から該信号光を出射する光バス本体であっ
て、該光バス本体内の所定点に、信号光を拡散させる光
拡散手段を有する光バス本体と、前記一方の端縁側に設
けられた、入射した信号光を前記所定点に配置された光
拡散手段に向かわせる光路変換手段と、前記他方の端縁
側に設けられた、前記光拡散手段で拡散され該他方の端
縁から出射した信号光をコリメートするコリメート手段
とを備えた光バス、および前記複数の第1の回路基板そ
れぞれを、それら複数の第1の回路基板それぞれに搭載
された信号光出射体それぞれが前記光バスの一方の端縁
と光学的に結合される状態に前記基体上に固定するとと
もに、前記複数の第2の回路基板を、それら第2の回路
基板それぞれに搭載された集光素子それぞれが前記光バ
スの広がる方向と同一方向に広がり、かつ該光バスの他
方の端縁と光学的に結合される状態に前記基体上に固定
する複数の基体固定部を備えたことを特徴とする信号処
理装置。
5. A plurality of first circuit boards on which a base, a signal light emitting body for emitting signal light, and a circuit for generating a signal to be carried by the signal light emitted by the signal light emitting body are mounted. And a light-collecting element that has a shape that spreads two-dimensionally and that condenses a part of the signal light collimated by the collimating means onto the signal-light incident body. A plurality of second circuit boards mounted with a circuit for performing signal processing based on a signal carried by the incident signal light, having a two-dimensionally spread shape, receiving the signal light from one edge, An optical bus main body for propagating the signal light toward the other end and emitting the signal light from the other end, and diffusing the signal light to a predetermined point in the optical bus main body. An optical bus main body having a means, and an incident light provided on the one edge side. An optical path changing means for directing the signal light to a light diffusing means disposed at the predetermined point; and a collimating signal light provided on the other edge side and diffused by the light diffusing means and emitted from the other edge. An optical bus provided with a collimating means, and a plurality of first circuit boards, each of which is provided with a signal light emitting body mounted on each of the plurality of first circuit boards. The plurality of second circuit boards are fixed to the base in an optically coupled state, and the plurality of light collecting elements mounted on each of the second circuit boards are in the same direction as the direction in which the optical bus extends. A signal processing device, comprising: a plurality of base fixing portions that are fixed on the base in a state of spreading in the direction and being optically coupled to the other end of the optical bus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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